資源簡(jiǎn)介

3.1 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（學(xué)案）
一、細(xì)胞膜的功能：生命系統(tǒng)的 。
材料 1 科學(xué)家用顯微注射器將伊紅注入變形蟲體內(nèi), 伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞, 卻不能逸出細(xì)胞。
功能 1：將細(xì)胞與 分隔開。細(xì)胞膜將 與外界環(huán)境分隔開 ，產(chǎn)生了 ，并成
為相對(duì) 的系統(tǒng)。其意義是：保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的 。
材料 2 鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液。用它染色時(shí)，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會(huì)著色。
材料 3 ①紅莧菜細(xì)胞的液泡中含有呈紫紅色的花青素。將其葉片切成小塊后放入水中，水的顏色無明顯變 化；但若進(jìn)行加熱，水的顏色逐漸變紅。其原因是什么
②生蘿卜條、熟蘿卜條一起泡入顏料水中數(shù)分鐘，之后撈出來洗去浮色發(fā)現(xiàn)熟蘿卜條染色更深。
功能 2：控制 細(xì)胞。
①物質(zhì)類型：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)/不需要的物質(zhì)/胞內(nèi)合成物/廢物/胞內(nèi)有用成分
②控制作用是 的，eg. 物質(zhì)和 有可能進(jìn)入細(xì)胞。
體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)： 。
材料 4 ①某種胰腺細(xì)胞分泌的胰島素進(jìn)入血液全身循環(huán)，到達(dá)肝臟后與肝細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，促進(jìn)運(yùn)輸 葡萄糖的載體大量在肝細(xì)胞膜聚集，從而吸收血液中的葡萄糖（血糖）用于合成肝糖原（如下圖左）。
②有些細(xì)胞直接接觸，一個(gè)細(xì)胞表面的信號(hào)分子與另一個(gè)細(xì)胞表面的受體結(jié)合，將信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給 另一個(gè)細(xì)胞。（如上圖右）
③相鄰細(xì)胞間形成通道，例如，植物細(xì)胞間的胞間連絲（下圖 12）、動(dòng)物細(xì)胞間的孔道結(jié)構(gòu)（下圖 34）。
功能 3：進(jìn)行細(xì)胞間的 。
①間接方式：eg.激素隨 到達(dá)全身各處，與 上的 結(jié)合，將信息傳
遞給靶細(xì)胞。
信息交流的方式 ②直接方式：eg.精子與卵細(xì)胞之間直接接觸，與膜結(jié)合的 與 結(jié)合，傳
遞信息。
③形成通道：eg.高等植物細(xì)胞之間形成 /動(dòng)物細(xì)胞之間形成 ，攜
帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞，仍然需要與 結(jié)合才能傳遞信息。
PS：1 、細(xì)胞間信息交流的方式均為 與 結(jié)合從而傳遞信息，方式①中的
“激素 ”、②中的與“膜結(jié)合的信號(hào)分子 ”、③中的“攜帶信息的物質(zhì) ”均為一種信號(hào)分子。
2 、受體不一定在細(xì)胞膜上，還可以在 。
二、細(xì)胞膜的成分
材料 5 歐文頓實(shí)驗(yàn)推測(cè)：細(xì)胞膜由 組成。
材料 6 科學(xué)家制備出純凈的哺乳動(dòng)物成熟的細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)分析得知：組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有
和 ，其中 含量最多。
PS：為什么要用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞來制備出純凈的細(xì)胞膜？
答：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有 膜和 膜的干擾。
材料 7 丹尼利和戴維森推測(cè)：細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子以外可能還附有 。
材料 8 不同膜成分含量比較
總結(jié)：
1） ： 占細(xì)胞膜總質(zhì)量的 。 ① 最豐富。
② 僅 （生物）的細(xì)胞膜有。
細(xì)胞膜的成分 2） ：占細(xì)胞膜總質(zhì)量的 。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜 方面起重要作用：
細(xì)胞膜 越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的 和 越多。
3） ： 占細(xì)胞膜總質(zhì)量的 。
PS：構(gòu)成細(xì)胞膜的元素有： 。
三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)
材料 9 磷脂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
換成水-苯混合溶劑如何分布呢？攪拌過后呢？
磷脂分子在空氣—水界面上會(huì)怎么樣鋪展？
磷脂分子在空氣-水界面上鋪展后攪拌會(huì)如何分布？
材料 10 戈特和格倫德爾實(shí)驗(yàn)測(cè)得單層磷脂分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的 倍，由此推斷細(xì)胞膜中 磷脂分子排列為 。
材料 11 課本 p43 頁(yè)羅伯特森的假說：
暗-亮-暗即蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)的“三明治”結(jié)構(gòu)； 細(xì)胞膜是一種靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)
材料 12 羅伯特森測(cè)定細(xì)胞膜的厚度為 7~8 nm ，恰好是單層磷脂膜厚度的兩倍，而按照“三明治”模型，膜 的總厚度應(yīng)當(dāng)超過 20nm。
冰凍蝕刻技術(shù)：科學(xué)家在低溫下將細(xì)胞膜切開，升溫后暴露兩層磷脂之間的斷裂面，發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)在膜上 的位置：鑲在膜表面、部分或全部嵌入膜中、貫穿整個(gè)膜。
材料 13 科學(xué)家質(zhì)疑靜態(tài)模型：如果靜態(tài)，細(xì)胞膜復(fù)雜的 無法實(shí)現(xiàn)。細(xì)胞的 ，變形 蟲的 也無法解釋。
材料 14 課本 p43 頁(yè)小鼠和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：
(

作用：
。
決定的功能是：
。
) (
2.
細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)
) (
4
）膽固醇
) (
5
）細(xì)胞骨架
) (
+蛋白質(zhì)=
) (
+脂質(zhì)=
) (
糖被
) (

僅細(xì)胞膜有（細(xì)胞核膜、細(xì)胞器膜均無）
且在細(xì)胞膜的
側(cè)。

作用：與細(xì)胞膜表面的
、細(xì)胞
間的
有關(guān)。
) (
材料
15
課本
p44-45
頁(yè)辛格和尼科爾森提出流動(dòng)鑲嵌模型
總結(jié)：
第一步：提出
。
1.
科學(xué)方法：提出假說
第二步：
和
。
) (
接受
or
否定該假說取決于什么？
) (
1
）磷脂雙分子層：細(xì)胞膜的
，其內(nèi)部是磷脂分子的
端，
溶性分
子或離子不能自由通過，因此具有
作用。（
P45
旁問）
決定的功能是：
。
2
）蛋白質(zhì)

位置：
、
、
。
) (

（生物）細(xì)胞膜特有的。

作用：調(diào)節(jié)膜的流動(dòng)性、增加膜的穩(wěn)定性、降低水溶性物質(zhì)的通透性。
) (
3.
細(xì)胞膜的特點(diǎn)
) (
、
。
) (
1
）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
可
移動(dòng)。
) (

意義：有助于細(xì)胞完成
、
、
) (

原因：
可以側(cè)向移動(dòng)，
大多
) (

成分：
。

作用：
3
條
。
) (
決定的功能是：
。
)
3）糖類
2）功能特點(diǎn)： 。原因：細(xì)胞膜上有 可以選擇性運(yùn)輸物質(zhì)。
PS：細(xì)胞壁知識(shí)總結(jié)
①分布： 。
②成分:高等植物： 、細(xì)菌： 、真菌 。
③功能： 。
④特性： ，使得細(xì)胞壁雖然在細(xì)胞最外側(cè)，但不是細(xì)胞的邊界，細(xì)胞膜才是細(xì)胞的邊界。

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